EP0607561A2 - Empfänger zur Verarbeitung von nach dem Letterbox-Verfahren übertragenen Fernsehsignalen - Google Patents

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EP0607561A2
EP0607561A2 EP93119949A EP93119949A EP0607561A2 EP 0607561 A2 EP0607561 A2 EP 0607561A2 EP 93119949 A EP93119949 A EP 93119949A EP 93119949 A EP93119949 A EP 93119949A EP 0607561 A2 EP0607561 A2 EP 0607561A2
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EP
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luminance signal
circuit
memory
color difference
signals
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EP0607561A3 (de
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Michael Dr. Grundig E.M.V. Silverberg
Jürgen Grundig E.M.V. Stracke
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Grundig AG
Original Assignee
Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
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    • H04N11/167—Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined using simultaneous signals only in which one signal, modulated in phase and amplitude, conveys colour information and a second signal conveys brightness information, e.g. NTSC-system the chrominance signal alternating in phase, e.g. PAL-system a resolution-increasing signal being multiplexed to the PAL-system signal, e.g. PAL-PLUS-system
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    • H04N7/0132—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level by changing the field or frame frequency of the incoming video signal, e.g. frame rate converter the field or frame frequency of the incoming video signal being multiplied by a positive integer, e.g. for flicker reduction

Definitions

  • the invention relates to a receiver for processing television signals transmitted by the letterbox method with the features specified in the preamble of claim 1.
  • HDTV systems which work with a higher number of lines than today's television systems PAL, NTSC and SECAM and are not compatible with them
  • improved television systems which are compatible with today's television systems.
  • Improved compatible television systems have the advantage that the receivers currently on the market can still be used.
  • a composite PAL color video signal is generated in the television studio based on an interlaced signal with an aspect ratio of 16: 9, a vertical frequency of 50 Hz and a number of lines of 625 per frame.
  • the aforementioned 16: 9 interlacing signal is subjected to a vertical band splitting, the 576 active lines being divided into a vertically low-frequency image part, which is placed in the center of the image in 432 lines, and a vertically higher-frequency image part, which, with reduced amplitude, is divided into 72 lines each upper and lower Edge of the image in the area of the black level is transmitted with a color carrier frequency.
  • This composite PAL color video signal can be transmitted via a conventional PAL transmission path and displayed on any conventional television receiver with a 4: 3 screen, dark streaks appearing at the top and bottom of the picture.
  • these dark stripes contain additional information that is provided in the PALplus decoder of an improved television receiver with a 16: 9 screen, together with the information transmitted in the middle part of the picture, in order to obtain a full-screen 16: 9 picture with improved vertical resolution and improved Luminance / chrominance separation can be evaluated.
  • the type of luminance / chrominance separation depends on whether the image source material used in the studio was obtained by scanning a cinema film or was generated using a video camera. If the image source material used in the studio was obtained by scanning a cinema film, then the two fields of a frame have the same movement phase and the luminance / chrominance separation takes place according to the so-called "Color Plus" process, which is described in the TV and TV magazine Cinema technology, 44 years, no. 11/1990, pp. 595 - 602, is described in detail. This method is based on that two locally adjacent lines of successive fields to have a 180 o distinctive color subcarrier phase. This enables luminance / chrominance separation through a simple addition or subtraction process. If, on the other hand, the image source material used in the studio was generated by means of a video camera, luminance / chrominance separation takes place in a conventional manner.
  • identification information identifying the image signal source is generated in the transmitter and inserted into a line of the television signal that is not visible on the screen.
  • the selection of the appropriate method for separating luminance and chrominance is carried out from this identification information and from the information derived from a motion detector which - if the image source was a camera - compares a pixel with respect to the color difference signals with the corresponding pixel of the previous frame .
  • PAL demodulation is initially carried out from the CVBS signals present at the output of the intermediate frequency stage, component signals Y / U / V, which have a sampling ratio of 4: 1: 1, being generated in parallel. This is followed by a motion-adaptive Color Plus decoding. A field memory for the luminance and chrominance components is required for this.
  • a 576-line luminance signal is again generated in circuit 7 from the aforementioned luminance signal, which corresponds to the luminance component of the signal transmitted in the middle 432 lines of the image, and the demodulated additional signal from the output of circuit 4.
  • a 576-line signal is again generated in the circuit 8 by means of a simple vertical interpolation process.
  • a frame memory is required for this vertical upconversion of the luminance signal and the color difference signals. Due to the above-mentioned sampling ratios, 4 Mbit storage space for the luminance signal and 2 Mbit storage space for the color difference signals are necessary.
  • a time-related upward conversion in the circuit 9 that is to say an increase in the vertical frequency from 50 Hz to 100 Hz
  • a frame memory for the luminance component and a frame memory for the color difference signals are also required in the circuit 9. Accordingly, 3.31776 Mbit storage space for the luminance signal and 1.65888 Mbit storage space for the color difference signals is also necessary for the time upward conversion.
  • a 4 Mbit memory for the luminance signal and a 2 Mbit memory for the color difference signals are also used in the practical implementation.
  • the known PALplus receiver uses a total of 16 Mbit.
  • the object of the invention is to provide a receiver for processing television signals transmitted by the letterbox method with the features specified in the preamble of claim 1, the memory requirement of which is reduced.
  • FIG. 1 shows a PALplus receiver with an HF input HF, to which high-frequency PALplus signals transmitted via a conventional PAL transmission path are present, the basic composition of which is known from the literature references mentioned at the beginning.
  • the signals are routed via a tuner 1 and an intermediate frequency circuit 2, which, apart from a broadband IF filter, are constructed in a conventional manner.
  • a CVBS signal is available at the output of the intermediate frequency circuit 2.
  • the signals U 'and V' provided at the output of the PAL decoder 20 are combined pixel by pixel in a multiplexer 21 to form a single-channel signal U '/ V'.
  • the CVBS output signal of the intermediate frequency circuit 2 continues to be supplied to the luminance channel L of the television receiver. There, the successive fields A1, B1, A2, B2, etc. of the composite signal are fed to memory units 22 and 23, the odd fields A1, A2, A3 etc. of the memory unit 22 and the even fields B1, B2, B3, etc are assigned to the storage unit 23. Since - as will be explained in connection with FIG. 2 - a minimum delay is required between the start of the read-in process and the start of the read-out process, the memory 22 is a 4 Mbit memory and the memory 23 is a 2 Mbit memory .
  • FIG. 2 shows a time diagram to explain the temporal relationships between the write-in and read-out processes from the memories 22 and 23 of FIG. 1.
  • FIG. 2a shows the successive fields A1, B1, A2, B2, A3, ... of the CVBS signal.
  • the odd-numbered fields A1, A2, A3, etc. are stored in the memory 22, which is dimensioned such that it can record the content of the active lines of two CVBS fields.
  • the even-numbered fields B1, B2, B3, etc. are stored in the memory 23, which is dimensioned such that it can hold slightly more than the content of the active lines of a CVBS field.
  • the hatched areas in Figure 2a correspond to the border line areas, i.e. the top and bottom 36 lines in each field.
  • FIG. 2b shows the time intervals during which the odd fields A1, A2, etc. are read out of the memory 22 four times in succession at twice the reading frequency.
  • FIG. 2c shows the time intervals during which the even fields B1, B2, etc. are also read out of the memory 23 four times in succession, likewise at double the readout frequency.
  • a minimum delay t1 is provided between the start of reading in each odd field and the start of the first readout of the same field.
  • the minimum delay mentioned ensures that the successive fields at the output of the respective memories can be made available at the same time, with the result that arithmetic 24 for Color-plus decoding - apart from a few line memories - no additional memory space is required.
  • the parallel availability of successive fields is a prerequisite for the implementation of the Color Plus algorithm for separating the luminance and the chrominance components, which is based only on an addition of corresponding components from successive fields. Since the structure of this arithmetic is also not necessary for understanding the invention, it is not described in more detail here either. However, reference is made to the above-mentioned magazine plentiful- und Kino-Technik, 44 vol., No. 11/1990, pp. 595-602.
  • the storage capacity of the memory 23 - as already stated above - must be somewhat larger (by at least 36 lines) than the storage capacity required to record a field, since otherwise the data of the field present in the time interval t2 of FIG. 2a B2 would undesirably partially overwrite the already stored data of field B1.
  • the processing of the single-channel signal U '/ V' at the output of the multiplexer 21 is carried out in a manner similar to that of the FBAS signal in the luminance channel.
  • the successive fields are supplied to memory units 27 and 28, the odd fields being assigned to the memory 27 and the even fields being assigned to the memory 28.
  • the write-in and read-out time intervals correspond to those shown in FIG. 2.
  • the memory capacity of the memories 27 and 28 is 2 Mbit and 1 Mbit.
  • the output signals of the memories 27 and 28 are fed to the arithmetic 24 for color plus decoding and freed of luminance residues there.
  • the crosstalk-free U / V signals present at the output of arithmetic 24 are subjected to a vertical upward conversion in a circuit 29 by means of interpolation and converted into parallel color difference signals U and V and, together with the likewise crosstalk-free luminance signal present at the output of arithmetic 25 for vertical upward interpolation Y fed to a 16: 9 screen 26.
  • the signal can be displayed with a field frequency of 100 Hz either in the so-called AABB mode or in ABAB mode, depending on whether the image source material is a film scan or a camera recording.
  • the multiplexer 21 and the write-in and read-out processes in or from the memories 22, 23, 27 and 28 are controlled by a microcomputer 30 which, among other things, evaluates the identification signals used in the transmitter from the CVBS output signal of the intermediate frequency circuit 2.

Landscapes

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Abstract

Der Empfänger weist eine Schaltung (24) zur Trennung des Luminanzsignals von den Farbdifferenzsignalen nach dem Color-Plus-Verfahren, eine Schaltung (25) zur vertikalen Aufwärtskonversion des Luminanzsignals, eine Schaltung zur Erhöhung der Bildwiedergabefrequenz, einen Mikrocomputer (30) zur Steuerung der genannten Schaltungen und einen Bildschirm (26) auf. Erfindungsgemäß sind den genannten Schaltungen gemeinsame Speichermittel (22,23,27,28) zugeordnet und die zur vertikalen Aufwärtskonversion des Luminanzsignals und zur Trennung des Luminanzsignals von den Farbdifferenzsignalen notwendigen Arithmetiken (24,25) sind zwischen den Ausgängen der gemeinsamen Speichermittel (22,23,27,28) und dem Bildschirm (26) angeordnet. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Empfänger zur Verarbeitung von nach dem Letterbox-Verfahren übertragenen Fernsehsignalen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
  • Bei der Diskussion um zukünftige Fernsehsysteme muß unterschieden werden zwischen sog. HDTV-Systemen, welche mit einer höheren Zeilenzahl arbeiten als die heutigen Fernsehsysteme PAL, NTSC und SECAM und mit diesen nicht kompatibel sind, und verbesserten Fernsehsystemen, welche mit den heutigen Fernsehsystemen kompatibel sind. Verbesserte kompatible Fernsehsysteme haben den Vorteil, daß die heute auf dem Markt befindlichen Empfänger auch weiterhin verwendbar sind.
  • Ein derartiges verbessertes kompatibles Fernsehsystem ist unter der Bezeichnung PALplus bekannt geworden und ist beispielsweise in den folgenden Literaturstellen beschrieben:
    • Zeitschrift Fernseh- und Kino-Technik, 45 Jg., Nr. 8/1991, S. 391-397;
    • Zeitschrift Funkschau 18/1991, S. 66-71;
    • Tagungsband Nr. 358 der International Broadcasting Convention, Amsterdam, July 1992, S. 203-207;
    • Tagungsband Nr. 358 der International Broadcasting Convention, Amsterdam, July 1992, S. 160-164.
  • Beim PALplus-Fernsehsystem wird im Fernsehstudio, ausgehend von einem Zeilensprungsignal mit einem Seitenverhältnis von 16 : 9, einer Vertikalfrequenz von 50 Hz und einer Zeilenzahl von 625 pro Vollbild, ein zusammengesetztes PAL-Farbvideosignal erzeugt. Dazu wird das genannte 16 : 9 Zeilensprungsignal einer vertikalen Bandaufspaltung unterworfen, wobei die 576 aktiven Zeilen in einen vertikal niederfrequenten Bildteil, der in 432 Zeilen in die Bildmitte gelegt wird, und einen vertikal höherfrequenten Bildteil aufgeteilt, der mit reduzierter Amplitude in jeweils 72 Zeilen am oberen und unteren Bildrand im Bereich des Schwarzwertes farbträgerfrequent übertragen wird.
  • Dieses zusammengesetzte PAL-Farbvideosignal kann über eine herkömmliche PAL-Übertragungsstrecke übertragen und auf jedem herkömmlichen Fernsehempfänger mit einem 4 : 3-Bildschirm dargestellt werden, wobei am oberen und am unteren Bildrand dunkle Streifen auftreten.
  • In diesen dunklen Streifen sind jedoch zusätzliche Informationen enthalten, die im PAlplus-Decoder eines verbesserten Fernsehempfängers mit einem 16 : 9-Bildschirm zusammen mit den im mittleren Teil des Bildes übertragenen Informationen zum Erhalt eines bildschirmfüllenden 16 : 9-Bildes mit verbesserter vertikaler Auflösung und verbesserter Luminanz-/Chrominanz-Trennung ausgewertet werden können.
  • Die Art und Weise der Luminanz-/Chrominanz-Trennung ist davon abhängig, ob das im Studio verwendete Bildquellenmaterial durch Abtastung eines Kinofilms erhalten oder mittels einer Videokamera erzeugt wurde. Wurde das im Studio verwendete Bildquellenmaterial durch Abtastung eines Kinofilms erhalten, dann weisen die beiden Halbbilder eines Vollbildes dieselbe Bewegungsphase auf und die Luminanz-/Chrominanz-Trennung erfolgt nach dem sog. "Color-Plus"-Verfahren, welches in der Zeitschrift Fernseh- und Kino-Technik, 44 Jg., Nr. 11/1990, S. 595 - 602, ausführlich beschrieben ist. Dieses Verfahren beruht darauf, daß zwei örtlich benachbarte Zeilen aufeinanderfolgender Halbbilder eine sich um 180o unterscheidende Farbhilfsträgerphase aufweisen. Dies ermöglicht eine Luminanz-/Chrominanz-Trennung durch einen einfachen Additions- oder Subtraktionsvorgang. Wurde das im Studio verwendete Bildquellenmaterial hingegen mittels einer Videokamera erzeugt, so erfolgt eine Luminanz-/Chrominanz-Trennung in herkömmlicher Weise.
  • Um dem Empfänger die Auswahl des jeweils geeigneten Verfahrens zur Trennung von Luminanz und Chrominanz zu ermöglichen, wird im Sender eine die Bildsignalquelle kennzeichnende Kenninformation erzeugt und in eine nicht am Bildschirm sichtbare Zeile des Fernsehsignals eingesetzt. Die Auswahl des jeweils geeigneten Verfahrens zur Trennung von Luminanz und Chrominanz wird aus dieser Kenninformation und aus der von einem Bewegungsdetektor abgeleiteten Information durchgeführt, der - wenn die Bildquelle eine Kamera war - einen Vergleich eines Bildpunktes bezüglich der Farbdifferenzsignale mit dem entsprechenden Bildpunkt des vorangegangenen Vollbildes durchführt.
  • Die Struktur eines bekannten PALplus-Empfängers, bei welchem eine Bildschirmdarstellung mit 100 Hz Vertikalfrequenz erfolgt, ist in der bereits oben genannten Literaturstelle Tagungsband Nr. 358 der International Broadcasting Convention, Amsterdam, July 1992, S. 160-164, beschrieben. Diese bekannte Struktur wird nachstehend anhand der Figur 3 näher erläutert
  • Diese zeigt einen PALplus-Empfänger TV mit einem HF-Eingang HF, einem Tuner 1, einer Zwischenfrequenzstufe 2, einer Schaltung 3 zur PAL-Demodulation und zur adaptiven Luminanz-/Chrominanz-Trennung, einer Schaltung 4 zur Demodulation der farbträgerfrequent übertragenen Randzeileninformationen, eine Schaltung 5 zur Taktregenerierung, eine Schaltung 6 zur Decodierung der Kenninformation für die Art der Signalquelle, eine Schaltung 7 zur Wiederherstellung der vollen Vertikalauflösung, eine Schaltung 8 zur vertikalen Aufwärtskonversion der Farbdifferenzsignale, eine Schaltung 9 zur Erhöhung der Vertikalfrequenz von 50 auf 100 Hz und einen 16 : 9-Bildschirm 10 zur Wiedergabe der Signale.
  • In der Schaltung 3 wird zunächst aus den am Ausgang der Zwischenfrequenzstufe vorliegenden FBAS-Signalen eine PAL-Demodulation durchgeführt, wobei parallel vorliegende Komponentensignale Y/U/V erzeugt werden, welche ein Abtastverhältnis von 4 : 1 : 1 aufweisen. Danach folgt eine bewegungsadaptive Color-Plus-Decodierung. Dazu wird jeweils ein Halbbildspeicher für die Luminanz- und die Chrominanzkomponente benötigt. Der Speicherplatzbedarf S für die Abspeicherung eines Halbbildes des Luminanz- bzw. Farbdifferenzsignals kann aus der aktiven Zeilenzahl pro Halbbild, der Zahl der aktiven Bildpunkte pro Zeile, der Anzahl der Bits pro Abtastwert und dem oben angegebenen Abtastverhältnis von 4 : 1 : 1 wie folgt berechnet werden:

    S(Y) = 288 x 720 x 8 = 1,658 880 Mbit
    Figure imgb0001
    S(U) = S(V) = 0.25 x S(Y) = 0,414 620 Mbit
    Figure imgb0002
    S(U) + S(V) = 0,829 440 Mbit.
    Figure imgb0003
  • Berücksichtigt man darüber hinaus, daß der für die Farbdifferenzsignale benötigte Speicherplatz aufgrund der Tatsache, daß in den Randzeilen keine Farbinformation übertragen wird, noch um 25 % je Farbdifferenzsignal geringer ist als vorstehend angegeben, dann ergibt sich:

    S(U) = S(V) = 0.75 x 0,414 620 = 0,310 965 Mbit
    Figure imgb0004
    S(U) + S(V) = 0,62193 Mbit
    Figure imgb0005

    Bei der praktischen Umsetzung wird üblicherweise für das Luminanzsignal ein 2 Mbit-Speicher und für die Farbdifferenzsignale ein 1 Mbit-Speicher verwendet. Da die Color-Plus-Decodierung im Kameramodus bewegungsadaptiv erfolgt, ist weiterhin ein Vollbildspeicher im Weg der Farbdifferenzsignale notwendig, d.h. ein weiterer 1 Mbit-Speicher. Ergebnis der Color-Plus-Decodierung sind übersprechfreie Y/U/V-Signale erhöhter Bandbreite.
  • Aus dem genannten Luminanzsignal, welches dem Luminanzanteil des in den mittleren 432 Zeilen des Bildes übertragenen Signals entspricht, und dem demodulierten Zusatzsignal vom Ausgang der Schaltung 4 wird in der Schaltung 7 wieder ein 576-zeiliges Luminanzsignal generiert. Aus den genannten Farbdifferenzsignalen U und V wird in der Schaltung 8 mittels eines einfachen vertikalen Interpolationsvorganges ebenfalls wieder ein 576-zeiliges Signal erzeugt. Für diese vertikale Aufwärtskonversion des Luminanzsignals und der Farbdifferenzsignale wird jeweils ein Vollbildspeicher benötigt. Aufgrund der genannten Abtastverhältnisse sind folglich 4 Mbit Speicherplatz für das Luminanzsignal und 2 Mbit Speicherplatz für die Farbdifferenzsignale notwendig. Aus der obigen Berechnung des Speicherplatzbedarfes ist ersichtlich, daß für diese vertikale Aufwärtskonversion des Luminanzsignals 3,31776 Mbit und für die vertikale Aufwärtskonversion der Farbdifferenzsignale 1,65888 Mbit Speicherplatz notwendig sind. Bei der praktischen Umsetzung dieser vertikalen Aufwärtskonversion werden ein 4 Mbit-Speicher bzw. ein 2 Mbit-Speicher verwendet.
  • Danach erfolgt in der Schaltung 9 eine zeitliche Aufwärtskonversion, d.h. eine Erhöhung der Vertikalfrequenz von 50 Hz auf 100 Hz. Unter der Voraussetzung, daß am Bildschirm 10 eine 100 Hz-Wiedergabe im sog. ABAB-Mode erfolgen soll, wird in der Schaltung 9 ebenfalls ein Vollbildspeicher für die Luminanzkomponente und ein Vollbildspeicher für die Farbdifferenzsignale benötigt. Demnach ist auch für die zeitliche Aufwärtskonversion 3,31776 Mbit Speicherplatz für das Luminanzsignal und 1,65888 Mbit Speicherplatz für die Farbdifferenzsignale notwendig. Auch hier wird bei der praktischen Umsetzung ein 4 Mbit-Speicher für das Luminanzsignal und ein 2 Mbit-Speicher für die Farbdifferenzsignale verwendet.
  • Demnach werden beim bekannten PALplus-Empfänger Speicher verwendet von insgesamt 16 MBit.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Empfänger zur Verarbeitung von nach dem Letterbox-Verfahren übertragenen Fernsehsignalen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen anzugeben, dessen Speicherbedarf verringert ist.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Empfänger mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigt
    • Figur 1
    ein Blockschaltbild zur Erläuterung eines PALplus-Empfängers nach der Erfindung,
    Figur 2
    ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der zeitlichen Zusammenhänge zwischen den Einschreib- und Auslesevorgängen in bzw. aus den Speichern 22 und 23 von Fig. 1,
    Figur 3
    ein Blockschaltbild zur Erläuterung eines bekannten PALplus-Empfängers.
  • Die Figur 1 zeigt einen PALplus-Empfänger mit einem HF-Eingang HF, an welchem über eine herkömmliche PAL-Übertragungsstrecke übertragene hochfrequente PALplus-Signale anliegen, deren grundsätzliche Zusammensetzung aus den eingangs genannten Literaturstellen bekannt ist. Vom HF-Eingang werden die Signale über einen Tuner 1 und eine Zwischenfrequenzschaltung 2 geführt, welche, abgesehen von einem breitbandigeren ZF-Filter, in herkömmlicher Weise aufgebaut sind. Am Ausgang der Zwischenfrequenzschaltung 2 steht ein FBAS-Signal zur Verfügung.
  • Dieses wird im Chrominanzkanal C des Fernsehempfängers einem herkömmlichen PAL-Decoder 20 zugeführt, an dessem Ausgang ein Farbdifferenzsignal U' und ein Farbdifferenzsignal V' parallel zur Verfügung stehen. Diese Signale U' und V' sind noch mit Übersprechkomponenten behaftet, da mittels des herkömmlichen PAL-Decoders 20 keine übersprechfreie Trennung von Luminanzsignal und Farbdifferenzsignalen möglich ist.
  • Um bei der Verarbeitung der Farbdifferenzsignale Hardwareaufwand einzusparen, werden die am Ausgang des PAL-Decoders 20 bereitgestellten Signale U' und V' in einem Multiplexer 21 pixelweise zu einem einkanaligen Signal U'/V' zusammengefaßt.
  • Das FBAS-Ausgangssignal der Zwischenfrequenzschaltung 2 wird weiterhin dem Luminanzkanal L des Fernsehempfängers zugeführt. Dort werden die aufeinanderfolgenden Halbbilder A1, B1, A2, B2, usw. des FBAS-Signals Speichereinheiten 22 und 23 zugeführt, wobei die ungeradzahligen Halbbilder A1, A2, A3 usw. der Speichereinheit 22 und die geradzahligen Halbbilder B1, B2, B3, usw. der Speichereinheit 23 zugeordnet werden. Da - wie noch im Zusammenhang mit der Figur 2 erläutert wird - zwischen dem Beginn des Einlesevorgangs und dem Beginn des Auslesevorgangs eine Mindestverzögerung notwendig ist, handelt es sich beim Speicher 22 um einen 4 Mbit-Speicher und beim Speicher 23 um einen 2 Mbit-Speicher.
  • Die Figur 2 zeigt ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der zeitlichen Zusammenhänge zwischen den Einschreib- und den Auslesevorgängen aus den Speichern 22 und 23 von Figur 1.
  • Die Figur 2a zeigt die aufeinanderfolgenden Halbbilder A1, B1, A2, B2, A3, ... des FBAS-Signals. Die ungeradzahligen Halbbilder A1, A2, A3, usw., werden im Speicher 22 abgespeichert, welcher derart dimensioniert ist, daß er den Inhalt der aktiven Zeilen zweier FBAS-Halbbilder aufnehmen kann. Die geradzahligen Halbbilder B1, B2, B3, usw., werden im Speicher 23 abgespeichert, welcher derart dimensioniert ist, daß er etwas mehr als den Inhalt der aktiven Zeilen eines FBAS-Halbbildes aufnehmen kann. Die schraffierten Bereiche in Figur 2a entsprechen den Randzeilenbereichen, d.h. in jedem Halbbild den oberen bzw. unteren 36 Zeilen.
  • Aus Figur 2b sind die Zeitintervalle ersichtlich, während derer die ungeradzahligen Halbbilder A1, A2, usw. mit doppelter Auslesefrequenz jeweils viermal nacheinander aus dem Speicher 22 ausgelesen werden.
  • Aus Figur 2c sind die Zeitintervalle ersichtlich, während derer die geradzahligen Halbbilder B1, B2, usw. ebenfalls mit doppelter Auslesefrequenz jeweils viermal nacheinander aus dem Speicher 23 ausgelesen werden.
  • In den Ausgangssignalen der Speicher 22 und 23 ist die für die Arithmetik 25 zur vertikalen Aufwärtskonversion notwendige Zeilenumsortierung bereits berücksichtigt.
  • Wie aus Figuren 2a und 2b hervorgeht, ist zwischen dem Beginn des Einlesens jedes ungeradzahligen Halbbildes und dem Beginn des ersten Auslesens desselben Halbbildes eine Mindestverzögerung t1 vorgesehen.
  • Durch diese Mindestverzögerung wird sichergestellt, daß die einzelnen Zeilen der Halbbilder am Ausgang der Speicher 22 und 23 für die spätere, im Rahmen der vertikalen Aufwärtskonversion notwendige Arithmetik 25 in der richtigen zeitlichen Reihenfolge zur Verfügung stehen, was zur Folge hat, daß in der Schaltung 25 - abgesehen von wenigen Zeilenspeichern - kein weiterer Speicherplatz benötigt wird. Der Aufbau der Arithmetik 25 selbst ist zum Veständnis der Erfindung nicht notwendig und wird deshalb hier nicht näher beschrieben. In diesem Zusammenhang wird jedoch auf die Zeitschrift Rundfunktechnische Mitteilungen, Jg. 35 (1991) H. 1, S. 29-35, und die Zeitschrift Fernseh- und Kino-Technik, 46. Jg., Nr. 10/1992, hingewiesen.
  • Weiterhin wird durch die genannte Mindestverzögerung sichergestellt, daß die aufeinanderfolgenden Halbbilder am Ausgang der jeweiligen Speicher zeitgleich zur Verfügung gestellt werden können, was zur Folge hat, daß in der Arithmetik 24 zur Color-Plus- Decodierung - abgesehen von wenigen Zeilenspeichern - kein weiterer Speicherplatz benötigt wird. Die parallele Verfügbarkeit aufeinanderfolgender Halbbilder ist Voraussetzung für die Durchführung des Color-Plus-Algorithmus zur Trennung der Luminanz- und der Chrominanzkomponente, welcher lediglich auf einer Addition entsprechender Komponenten aus aufeinanderfolgenden Halbbildern beruht. Da auch der Aufbau dieser Arithmetik zum Verständnis der Erfindung nicht notwendig ist, wird auch er hier nicht näher beschrieben. Es wird jedoch auf die bereits oben genannte Zeitschrift Fernseh- und Kino-Technik, 44 Jg., Nr. 11/1990, S. 595-602, hingewiesen.
  • Damit ist zur Durchführung der drei Signalverarbeitungsverfahren bzw. -schritte
    • Erhöhung der Vertikalfrequenz von 50 Hz auf 100 Hz,
    • Color-Plus-Decodierung zur Luminanz-/Chrominanz-Tennung, und
    • Zeilenumsortierung zur vertikalen Aufwärtsinterpolation des Luminanzsignals von 432 auf 576 aktive Zeilen
    nur 1 Speicherblock mit den Speichern 22, 23, 27 und 28 notwendig. Die bei der Color-Plus-Decodierung und der vertikalen Aufwärtskonversion des Luminanzsignals erforderlichen arithmetischen Operationen können hinter dem genannten Speicherblock in der 100 Hz-Ebene erfolgen. Dies hat den Vorteil, daß beide arithmetischen Operationen 24 und 25 auf einem einzigen Chip zusammengefaßt werden können.
  • Es wird noch darauf hingewiesen, daß die Speicherkapazität des Speichers 23 - wie oben bereits angegeben - etwas größer sein muß (um mindestens 36 Zeilen) als die zur Aufnahme eines Halbbildes notwendige Speicherkapazität, da ansonsten die im Zeitintervall t2 von Figur 2a vorliegenden Daten des Halbbildes B2 in unerwünschter Weise die bereits abgespeicherten Daten des Halbbildes B1 teilweise überschreiben würden.
  • Die Verarbeitung des einkanaligen Signals U'/V' am Ausgang des Multiplexers 21 erfolgt ähnlich wie die des FBAS-Signals im Luminanzkanal. Die aufeinanderfolgenden Halbbilder werden Speichereinheiten 27 und 28 zugeführt, wobei die ungeradzahligen Halbbilder dem Speicher 27 und die geradzahligen Halbbilder dem Speicher 28 zugeordnet werden. Die Einschreib- und Auslesezeitintervalle entspechen den in Figur 2 gezeigten. Im Unterschied zur Kapazität der Speicher 22 und 23 beträgt die Speicherkapazität der Speicher 27 und 28 2 Mbit bzw. 1 Mbit. Die Ausgangssignale der Speicher 27 und 28 werden der Arithmetik 24 zur Color-Plus-Decodierung zugeführt und dort von Luminanzresten befreit. Die am Ausgang der Arithmetik 24 vorliegenden übersprechfreien U/V-Signale werden in einer Schaltung 29 einer vertikalen Aufwärtskonversion mittels Interpolation unterworfen und in parallel vorliegende Farbdifferenzsignale U und V umgewandelt und gemeinsam mit dem am Ausgang der Arithmetik 25 zur vertikalen Aufwärtsinterpolation vorliegenden, ebenfalls übersprechfreien Luminanzsignal Y einem 16 : 9-Bildschirm 26 zugeführt. Dort kann das Signal mit einer Halbbildfrequenz von 100 Hz entweder im sog. AABB-Modus oder im ABAB-Modus dargestellt werden, je nachdem, ob es sich beim Bildquellenmaterial um eine Filmabtastung oder eine Kameraaufnahme handelt.
  • Die Steuerung des Multiplexers 21 und der Einschreib- und Auslesevorgänge in bzw. aus den Speichern 22, 23, 27 und 28 erfolgt durch einen Mikrocomputer 30, welcher u.a. aus dem FBAS-Ausgangssignal der Zwischenfrequenzschaltung 2 die im Sender eingesetzten Kennsignale auswertet.
  • Berücksichtigt man, daß bei der Color-Plus-Decodierung im Kameramode ein weiterer nicht gezeichneter Vollbildspeicher für die Farbdifferenzsignale zum Zwecke einer Bewegungsdetektion benötigt wird, ist ersichtlich, daß beim beanspruchten Empfänger insgesamt lediglich ein Speicherplatzbedarf von ca. 10 Mbit besteht.

Claims (3)

  1. Empfänger zur Verarbeitung von nach dem Letterbox-Verfahren übertragenen Fernsehsignalen, mit
    - einer Schaltung (22, 23, 24, 27, 28) zur Trennung des Luminanzsignals von den Farbdifferenzsignalen nach dem Color-Plus-Verfahren,
    - einer Schaltung (22, 23, 25) zur vertikalen Aufwärtskonversion des Luminanzsignals,
    - einer Schaltung (22, 23, 27, 28) zur Erhöhung der Bildwiedergabefrequenz,
    - einem Mikrocomputer (30) zur Steuerung der genannten Schaltungen, und
    - einem Bildschirm (26),
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - er den genannten Schaltungen gemeinsam zugeordnete Speichermittel (22, 23, 27, 28) aufweist, und
    - die zur vertikalen Aufwärtskonversion des Luminanzsignals und zur Trennung des Luminanzsignals von den Farbdifferenzsignalen notwendigen Arithmetiken (24, 25) zwischen den Ausgängen der gemeinsamen Speichermittel (22, 23, 27, 28) und dem Bildschirm (26) angeordnet sind.
  2. Empfänger nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - er einen Luminanzkanal (L) und einen Chrominanzkanal (C) aufweist,
    - in jedem der beiden Kanäle (L, C) parallel angeordnete Speicher (22, 23 bzw. 27, 28) vorgesehen sind,
    - ungeradzahlige und geradzahlige Halbbilder des empfangenen Signals jeweils demselben Speicher zugeordnet werden, und
    - in jedem der beiden Kanäle (L, C) an den Ausgängen der parallel angeordneten Speicher Signale aus aufeinanderfolgenden Halbbildern viermal nacheinander zeitkomprimiert und zeitgleich zur Verfügung stehen, wobei die für die vertikale Aufwärtskonversion notwendige Zeilenumsortierung bereits durchgeführt wurde.
  3. Empfänger nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die zur vertikalen Aufwärtskonversion des Luminanzsignals und zur Trennung des Luminanzsignals von den Farbdifferenzsignalen notwendigen Arithmetiken (24, 25) in Form eines einzigen Chips realisiert sind.
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